[发明专利]一种用于3D打印的紫外辐射交联聚合物材料及其制备方法和制品

权利要求书

1.一种用于3D打印的紫外辐射交联聚合物组合物，其包括以下主要组分： 

不饱和树脂   100重量份， 

紫外交联剂   0.5-5重量份， 

所述不饱和树脂选自分子量为3000-10万的单官能团或多官能团烯属不饱和聚合物，熔点(或软化流动温度)介于100-350℃之间； 

所述紫外交联剂为含有两个或两个以上的末端巯基的C3以上化合物。 

优选地，所述单官能团或多官能团烯属不饱和聚合物选自聚烯烃(如PE、PP、PVC、PS、PB等)、聚炔烃(如聚乙炔、聚丙炔等)、不饱和聚酰胺、不饱和聚碳酸酯、不饱和聚酯、ABS树脂以及多不饱和烯烃(如丁二烯、异戊二烯等)与其它烯属单体双组份或多组分共聚物(如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)和丁苯透明抗冲树脂(K树脂))中的一种或多种； 

优选地，所述紫外交联剂包括但不限定于季戊四醇四巯基乙酸酯，4',4-二巯基二苯硫醚，2,5-二巯基噻二唑，三聚硫氰酸或它们的同系物和衍生物，以及多种上述化合物的任意比例组合。 

2.根据权利要求1所述的紫外辐射交联聚合物组合物，其特征在于，所述组合物还包含用于增强打印效果但不影响其主要功能的助剂，具体包括： 

优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1096、主抗氧剂1098与亚磷酸酯类抗氧剂互配物和抗氧剂168中的一种或多种；其中，抗氧剂1010是指：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；抗氧剂1096是指：IRGANOX  B-1096；主抗氧剂1098是指：(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；抗氧剂168是指：三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。 

所述粉体优选为粒径介于1纳米和100微米之间的颗粒物质(也称为微纳颗粒)。优选所述粉体选自无机微纳颗粒、有机高分子微纳颗粒和有机无机杂化微纳颗粒的一种或多种。优选所述无机微纳颗粒选自金属单质微纳颗粒(例如银、金、铁、铂颗粒等)、金属氧化物微纳颗粒(如Fe₃O₄、TiO₂、Cu₂O、ZnO、CdS颗粒等)、非金属单质微纳颗粒(如碳、硅颗粒等)、卤化银微纳颗粒(如AgCl、AgBr颗粒等)、碳酸盐微纳颗粒(如CaCO₃、BaCO₃颗粒等)以及磷酸盐微纳颗粒(如LiFePO₄颗粒等)中的一种或多种。优选所述有机高分子微纳颗粒选自聚苯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、ABS、环氧树脂等微纳颗粒中的一种或多种；优选所述有机无机杂化微纳颗粒具有核壳结构或不对称结构，如PSFe₃O₄，PSDopaAg等其中的一种或多种。 

优选的，所述的颜料为无机彩色颜料；所述无机彩色颜料优选选自铬酸盐颜料(如铅铬黄、钼铬橙等)、镉系颜料(如镉黄、镉红等)、铁系颜料(如铁黄、铁红等)、绿色颜料(如铬绿、氧化铬绿等)和蓝色颜料(如铁蓝、群青等)中的至少一种。 

优选地，所述的其他助剂是适合于3D打印的组合物用助剂，例如抑制剂(主要用于防止材料在放置、运输过程中聚合失效)等。 

3.一种用于3D打印的紫外辐射交联聚合物材料，其由权利要求1或2所述的用于3D打印的紫外辐射交联聚合物组合物制得。 

优选地，所述材料通过包括如下步骤的方法制得： 

将100重量份的不饱和树脂，0.5-5重量份的紫外交联剂以及任选地，0.1-0.5重量份的抗氧剂，1-20重量份的粉体，0-10重量份的颜料和0-5重量份的其他助剂混合均匀，挤出加工成细丝。 

优选地，所述混合用单螺杆挤出机混合。 

4.一种权利要求3所述的用于3D打印的紫外辐射交联聚合物材料的制备方 法，包括如下步骤： 

将100重量份的不饱和树脂，0.5-5重量份的紫外交联剂以及任选地，0.1-0.5重量份的抗氧剂，1-20重量份的粉体，0-10重量份的颜料和0-5重量份的其他助混合均匀，挤出加工成细丝。